Расчет зубчатых колес редуктора - Расчет привода конвейера

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками (табл.3.3 [5]):

Для шестерни сталь 45, предел прочности уВ = 780 МПа, предел текучести уТ = 440 МПа, термическая обработка - улучшение, твердость НВ 230;

Для колеса - сталь 45, предел прочности уВ = 690 МПа, предел текучести уТ = 340 МПа, термическая обработка - улучшение, но твердость на 30 единиц ниже - НВ 200.

Допускаемые контактные напряжения (формула3.9 [5])

Где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

По таблице 3.2 [5] для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее 350 и термической обработке (улучшением)

;

- коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимают = 1; коэффициент безопасности

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение по формуле(3.10) [5]

;

Для шестерни

Для колеса

Тогда расчетное контактное напряжение

Требуемое условие выполнено.

Коэффициент КНв, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, примем по табл.3.1. [5]. Несмотря на симметричное расположение колес относительно опор, примем значение этого коэффициента, как в случае несимметричного расположения колес, так как со стороны клиноременной передачи действует сила давления на ведущий вал, вызывающая его деформацию и ухудшающая контакт зубьев: КНв = 1,25.

Принимаем для косозубых колес коэффициент ширины венца по ГОСТ 2185 - 66 .

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле (3.7) [5]:

Где для косозубых колес, а передаточное число нашего редуктора

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185 - 66 (стр.36 [5]).

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

Принимаем по ГОСТ 9563 - 60* (стр.36 [5]).

Принимаем предварительно угол наклона зубьев в = 10О и определим сначала суммарное число зубьев (формула 3.12 [5])

Определяем число зубьев шестерни и колеса:

Принимаем и.

По округленным значениям и уточняем передаточное число

Расхождение с ранее принятым номинальным передаточным отношением не превышает 4% (1,4%).

После всех указанных округлений необходимо проверить межосевое расстояние для косозубых колес с нормальным стандартным модулем

Уточненное значение угла наклона зубьев

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные:

Проверка:

Диаметры вершин зубьев:

Ширина колеса:

Ширина шестерни:

Коэффициент ширины шестерни по диаметру

Окружная скорость колес:

Степень точности передачи: для косозубых колес при скорости до 10 м/с следует принять 8 степень точности (стр.32 [5]).

Коэффициент нагрузки

Значения даны в таблице 3.5 [5]; при, твердости НВ< 350 и несимметричном расположении колес относительно опор с учетом натяжения клиноременной передачи.

По таблице 3.4 [5] при и 8 степени точности коэффициент. По таблице 3.6 [5] для косозубых колес при скорости менее 5 м/с коэффициент

Таким образом.

Проверяем контактные напряжения по формуле 3.6 [5]:

Что менее Условие прочности выполнено.

Силы, действующие в зацеплении:

Окружная

Радиальная

Осевая

Проверяем зубья на выносливость по напряжением изгиба по формуле (3.25) [5].

Здесь коэффициент нагрузки (стр. 42 [5]).

По таблице 3.7. [5] при, твердости НВ < 350 и несимметричном расположении зубчатых колес относительно опор коэффициент.

По таблице 3.8. [5] для косозубых колес 8 степени точности и скорости до 3 м/с коэффициент

Таким образом.

Коэффициент, учитывающий форму зуба, зависит от эквивалентного числа зубьев zН (пояснение к формуле 3.25 [5]):

У шестерни

У колеса

Коэффициенты и ( по ГОСТ 21354 - 75 стр.42 [2]).

Допускаемые напряжения по формуле (3.24) [5]:

По таблице 3.9[5] для стали 45 улучшенной при твердости НВ < 350 предел выносливости при отнулевом цикле изгиба.

Для шестерни для колеса. - коэффициент безопасности (пояснение к формуле 3.24 [5]), где (по таблице 3.9)[5], (для поковок и штамповок). Следовательно, .